激光熔覆用核壳结构复合微粉及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115961278A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211686885.6C22C38/04(2006.01)(22)申请日2022.12.26C22C38/44(2006.01)C22C38/58(2006.01)(71)申请人连云港倍特超微粉有限公司地址222133江苏省连云港市赣榆区班庄镇工业园(72)发明人孟令光刘二勇胡永琪余西龙李博(74)专利代理机构石家庄旭昌知识产权代理事务所(特殊普通合伙)13126专利代理师夏乃雪(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)B22F9/08(2006.01)B22F1/18(2022.01)C22C38/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称激光熔覆用核壳结构复合微粉及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种激光熔覆用核壳结构复合微粉及其制备方法和应用，激光熔覆用核壳结构复合微粉包括铁基合金以及弥散在铁基合金内的微纳粉体；微纳粉体包括碳化钨、碳化铬、碳化硅、氧化铬、氧化锆、氮化钒、氮化硅中的至少一种；微纳粉体的平均粒径为50‑400nm；微纳粉体占激光熔覆用核壳结构复合微粉的质量百分比为0.5～20.0％。本发明的激光熔覆用核壳结构复合微粉将预制的增强相微纳粉体包裹于基础材料铁基合金中，有助于激光熔覆涂层中增强相与基础材料铁基合金的结合度，充分发挥其增强和耐磨作用。CN115961278ACN115961278A权利要求书1/1页1.一种激光熔覆用核壳结构复合微粉，其特征在于，所述激光熔覆用核壳结构复合微粉包括铁基合金以及弥散在铁基合金内的微纳粉体；所述铁基合金中各元素质量百分比为：C，0.5～1.5％；Si，0.2～1.2％；Cr，2.0～12％；Mo，3.0～10.0％；Mn，0.2～3.0％；Ni，0.2～5.0％；余量为Fe；所述微纳粉体包括碳化钨、碳化铬、碳化硅、氧化铬、氧化锆、氮化钒、氮化硅中的至少一种；所述微纳粉体的平均粒径为50‑400nm；所述微纳粉体占所述激光熔覆用核壳结构复合微粉的质量百分比为0.5～20.0％。2.根据权利要求1所述的激光熔覆用核壳结构复合微粉，其特征在于：所述激光熔覆用核壳结构复合微粉的粒径为10～100μm。3.根据权利要求1或2所述的激光熔覆用核壳结构复合微粉的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：向储料罐(8)中加入惰性气体和微纳粉体；开启流化用气管(10)的阀门，使微纳粉体处于流化状态；开启副出气管(11)和主气管(13)的阀门，使所述微纳粉体和惰性气体在气压作用下注入气腔，随后通过喷嘴上的拉瓦尔喷管结构(5)喷出；喷出的所述微纳粉体和惰性气体对铁基合金熔融液雾化切割，所述铁基合金包裹所述微纳粉体后凝固形成所述激光熔覆用核壳结构复合微粉。4.根据权利要求3所述的激光熔覆用核壳结构复合微粉的制备方法，其特征在于：所述铁基合金熔融液的过热温度为100～300℃。5.根据权利要求3所述的激光熔覆用核壳结构复合微粉的制备方法，其特征在于：开启流化用气管(10)的阀门前，调节高压惰性气体来管(12)上的阀门，使所述惰性气体初始压强为1.0～8.0MPa。6.根据权利要求3所述的激光熔覆用核壳结构复合微粉的制备方法，其特征在于：喷出的所述微纳粉体和惰性气体中所述微纳粉体的体积含量为0.1～5.0％。7.一种权利要求1或2所述的激光熔覆用核壳结构复合微粉的应用，其特征在于：所述激光熔覆用核壳结构复合微粉用于激光表面处理。2CN115961278A说明书1/7页激光熔覆用核壳结构复合微粉及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及激光加工材料技术领域，特别涉及一种激光熔覆用核壳结构复合微粉及其制备方法，以及上述激光熔覆用核壳结构复合微粉的应用。背景技术[0002]激光熔覆作为一种新兴的、快速发展的表面工程技术，在表面改性、强化、再制造等方面获得了广泛应用。相比热喷涂、等离子熔覆等技术，激光熔覆不仅与基材形成了冶金结合，还避免了高热输入对基材造成严重的热影响。尤其是，随着高速、超高速熔覆技术的兴起，激光熔覆更是被称为“激光喷涂”，既保留了常规熔覆的冶金结合优势，还兼具热喷涂技术低粗糙度表面的优势，引起了更多关注。众多研究人员纷纷开拓激光熔覆的应用场景，拓宽其应用领域。[0003]要获得高性能熔覆层，离不开熔覆设备的进步和相对应的新型熔覆材料的应用。目前，铁基合金、镍基合金熔覆微粉已广泛应用于液压支架、轧辊等零部件的表面熔覆强化，取得了优异的使用效果。相比金属材料，复合材料、尤其是金属基复合材料因其兼具金属优异的力学性能和增强相(一般为陶瓷相)的高硬度和高耐磨等性能而受到广泛关注。例如，Ni‑60wt.